4.2.1  土的工程特性指標(biāo)可采用強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮性指標(biāo)以及靜力觸探探頭阻力、動(dòng)力觸探錘擊數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)、載荷試驗(yàn)承載力等特性指標(biāo)表示。
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4.2.1 靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等原位測(cè)試，用于確定地基承載力，在我國己有豐富經(jīng)驗(yàn)，可以應(yīng)用，故列入本條，并強(qiáng)調(diào)了必須有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，即當(dāng)?shù)氐膶?duì)比資料。同時(shí)還應(yīng)注意，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)和乙級(jí)時(shí)，應(yīng)結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)成果綜合分析，不宜單獨(dú)應(yīng)用。
本規(guī)范1974版建立了土的物理力學(xué)性指標(biāo)與地基承載力關(guān)系，本規(guī)范1989版仍保留了地基承載力表，列入附錄，并在使用上加以適當(dāng)限制。承載力表使用方便是其主要優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問題。承載力表是用大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析得到的。我國幅員廣大，土質(zhì)條件各異，用幾張表格很難概括全國的規(guī)律。用查表法確定承載力，在大多數(shù)地區(qū)可能基本適合或偏保守，但也不排斥個(gè)別地區(qū)可能不安全。此外，隨著設(shè)計(jì)水平的提高和對(duì)工程質(zhì)量要求的趨于嚴(yán)格，變形控制已是地基設(shè)計(jì)的重要原則，本規(guī)范作為國標(biāo)，如仍沿用承載力表，顯然已不適應(yīng)當(dāng)前的要求，本規(guī)范2002版已決定取消有關(guān)承載力表的條文和附錄，勘察單位應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定地基承載力等設(shè)計(jì)參數(shù)。
4.2.2  地基土工程特性指標(biāo)的代表值應(yīng)分別為標(biāo)準(zhǔn)值、平均值及特征值?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，壓縮性指標(biāo)應(yīng)取平均值，載荷試驗(yàn)承載力應(yīng)取特征值。
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4.2.2 工程特性指標(biāo)的代表值，對(duì)于地基計(jì)算至關(guān)重要。本條明確規(guī)定了代表值的選取原則。標(biāo)準(zhǔn)值取其概率分布的0.05分位數(shù)；地基承載力特征值是指由載荷試驗(yàn)地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形對(duì)應(yīng)的壓力值，實(shí)際即為地基承載力的允許值。
4.2.3  載荷試驗(yàn)應(yīng)采用淺層平板載荷試驗(yàn)或深層平板載荷試驗(yàn)。淺層平板載荷試驗(yàn)適用于淺層地基，深層平板載荷試驗(yàn)適用于深層地基。兩種載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)要求應(yīng)分別符合本規(guī)范附錄C、D的規(guī)定。
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4.2.3 載荷試驗(yàn)是確定巖土承載力和變形參數(shù)的主要方法，本規(guī)范1989版列入了淺層平板載荷試驗(yàn)?？紤]到淺層平板載荷試驗(yàn)不能解決深層土的問題，本規(guī)范2002版修訂增加了深層載荷試驗(yàn)的規(guī)定。這種方法己積累了一定經(jīng)驗(yàn)，為了統(tǒng)一操作，將其試驗(yàn)要點(diǎn)列入了本規(guī)范的附錄D。
4.2.4  土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，可采用原狀土室內(nèi)剪切試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等方法測(cè)定。當(dāng)采用室內(nèi)剪切試驗(yàn)確定時(shí)，宜選擇三軸壓縮試驗(yàn)的自重壓力下預(yù)固結(jié)的不固結(jié)不排水試驗(yàn)。經(jīng)過預(yù)壓固結(jié)的地基可采用固結(jié)不排水試驗(yàn)。每層土的試驗(yàn)數(shù)量不得少于六組。室內(nèi)試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c_k、φ_k，可按本規(guī)范附錄E確定。在驗(yàn)算坡體的穩(wěn)定性時(shí)，對(duì)于已有剪切破裂面或其它軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，應(yīng)進(jìn)行野外大型剪切試驗(yàn)。
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4.2.4 采用三軸剪切試驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度，是國際上常規(guī)的方法。優(yōu)點(diǎn)是受力條件明確，可以控制排水條件，既可用于總應(yīng)力法，也可用于有效應(yīng)力法；缺點(diǎn)是對(duì)取樣和試驗(yàn)操作要求較高，土質(zhì)不均時(shí)試驗(yàn)成果不理想。相比之下，直剪試驗(yàn)雖然簡(jiǎn)便，但受力條件復(fù)雜，無法控制排水，故本次修訂推薦三軸試驗(yàn)。鑒于多數(shù)工程施工速度快，較接近于不固結(jié)不排水剪條件，故本規(guī)范推薦UU試驗(yàn)。而且，用UU試驗(yàn)成果計(jì)算，一般比較安全。但預(yù)壓固結(jié)的地基，應(yīng)采用固結(jié)不排水剪。進(jìn)行UU試驗(yàn)時(shí)，宜在土的有效自重壓力下預(yù)固結(jié)，更符合實(shí)際。
鑒于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123中未提出土的有效自重壓力下預(yù)固結(jié)UU試驗(yàn)操作方法，本規(guī)范對(duì)其試驗(yàn)要點(diǎn)說明如下：
1、試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土和粒徑小于20mm的粗粒土。
2、試驗(yàn)必須制備3個(gè)以上性質(zhì)相同的試樣，在不同的周圍壓力下進(jìn)行試驗(yàn)，周圍壓力宜根據(jù)工程實(shí)際荷重確定。對(duì)于填土，最大一級(jí)周圍壓力應(yīng)與最大的實(shí)際荷重大致相等。
注：試驗(yàn)宜在恒溫條件下進(jìn)行。
3、試樣的制備應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。對(duì)于非飽和土，試樣應(yīng)保持土的原始狀態(tài)；對(duì)于飽和土，試樣應(yīng)預(yù)先進(jìn)行飽和。
4、試樣的安裝、自重壓力固結(jié)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
1）在壓力室的底座上，依次放上不透水板、試樣及不透水試樣帽，將橡皮膜用承膜筒套在試樣外，并用橡皮圈將橡皮膜兩端與底座及試樣帽分別扎緊。
2）將壓力室罩頂部活塞提高，放下壓力室罩，將活塞對(duì)準(zhǔn)試樣中心，并均勻地?cái)Q緊底座連接螺母。向壓力室內(nèi)注滿純水，待壓力室頂部排氣孔有水溢出時(shí)，擰緊排氣孔，并將活塞對(duì)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)和試樣頂部。
3）將離合器調(diào)至粗位，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪，當(dāng)試樣帽與活塞及測(cè)力計(jì)接近時(shí)，將離合器調(diào)至細(xì)位，改用細(xì)調(diào)手輪，使試樣帽與活塞及測(cè)力計(jì)接觸，裝上變形指示計(jì)，將測(cè)力計(jì)和變形指示計(jì)調(diào)至零位。
4）開周圍壓力閥，施加相當(dāng)于自重壓力的周圍壓力。
5）施加周圍壓力一小時(shí)后關(guān)排水閥。
6）施加試驗(yàn)需要的周圍壓力。
5、剪切試樣應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
1）剪切應(yīng)變速率宜為每分鐘應(yīng)變0.5%-1.0%。
2）啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，合上離合器，開始剪切。試樣每產(chǎn)生0.3%-0.4%的軸向應(yīng)變（或0.2mm變形值），測(cè)記一次測(cè)力計(jì)讀數(shù)和軸向變形值。當(dāng)軸向應(yīng)變大于3%時(shí)，試樣每產(chǎn)生0.7%-0.8%的軸向應(yīng)變（或0.5mm變形值），測(cè)記一次。
3）當(dāng)測(cè)力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值時(shí)，剪切應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行到軸向應(yīng)變?yōu)?5%-20%。
4）試驗(yàn)結(jié)束，關(guān)電動(dòng)機(jī)，關(guān)周圍壓力閥，脫開離合器，將離合器調(diào)至粗位，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)手輪，將壓力室降下，打開排氣孔，排除壓力室內(nèi)的水，拆卸壓力室罩，拆除試樣，描述試樣破壞形狀，稱試樣質(zhì)量，并測(cè)定含水率。
6、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算和整理應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求。
室內(nèi)試驗(yàn)確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)影響因素很多，包括土的分層合理性、土樣均勻性、操作水平等，某些情況下使試驗(yàn)結(jié)果的變異系數(shù)較大，這時(shí)應(yīng)分析原因，增加試驗(yàn)組數(shù)，合理取值。
4.2.5  土的壓縮性指標(biāo)可采用原狀土室內(nèi)壓縮試驗(yàn)、原位淺層或深層平板載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1  當(dāng)采用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)確定壓縮模量時(shí)，試驗(yàn)所施加的最大壓力應(yīng)超過土自重壓力與預(yù)計(jì)的附加壓力之和，試驗(yàn)成果用e~p曲線表示；
2  當(dāng)考慮土的應(yīng)力歷史進(jìn)行沉降計(jì)算時(shí)，應(yīng)進(jìn)行高壓固結(jié)試驗(yàn)，確定先期固結(jié)壓力、壓縮指數(shù)，試驗(yàn)成果用e~lg p曲線表示。為確定回彈指數(shù)，應(yīng)在估計(jì)的先期固結(jié)壓力之后進(jìn)行一次卸荷，再繼續(xù)加荷至預(yù)定的最后一級(jí)壓力；
3  當(dāng)考慮深基坑開挖卸荷和再加荷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行回彈再壓縮試驗(yàn)，其壓力的施加應(yīng)與實(shí)際的加卸荷狀況一致；
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4.2.5 土的壓縮性指標(biāo)是建筑物沉降計(jì)算的依據(jù)。為了與沉降計(jì)算的受力條件一致，強(qiáng)調(diào)施加的最大壓力應(yīng)超過土的有效自重壓力與預(yù)計(jì)的附加壓力之和，并取與實(shí)際工程相同的壓力段計(jì)算變形參數(shù)。
考慮土的應(yīng)力歷史進(jìn)行沉降計(jì)算的方法，注意了欠壓密土在土的自重壓力下的繼續(xù)壓密和超壓密土的卸荷再壓縮，比較符合實(shí)際情況，是國際上常用的方法，應(yīng)通過高壓固結(jié)試驗(yàn)測(cè)定有關(guān)參數(shù)。
4.2.6  地基土的壓縮性可按p1為100kPa，p2為200kPa時(shí)相對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)值a1-2劃分為低、中、高壓縮性，并符合以下規(guī)定：